DE10209466A1

DE10209466A1 - Device and method for monitoring and regulating process solution

Info

Publication number: DE10209466A1
Application number: DE10209466A
Authority: DE
Inventors: Ralf Haberland; Lothar Schulze
Original assignee: Sita Messtechnik GmbH
Current assignee: Sita Messtechnik GmbH
Priority date: 2002-03-05
Filing date: 2002-03-05
Publication date: 2003-10-02
Anticipated expiration: 2022-03-06
Also published as: JP2005528674A; DE10209466B4; JP3944169B2; ATE310267T1; WO2003075108A1; AU2003218942A1; EP1481300A1; BR0308303A; EP1481300B1; US20040253737A1

Abstract

Disclosed are a device and a method for continuously monitoring and regulating a process solution or the concentration of additives in a process solution, which influence the surface tension, particularly surfactants, in permanently operating industrial cleaning, coating, and rinsing installations, based on measuring the surface tension according to the bubble pressure method. Units detecting the surface tension or the concentration of a process additive in a process solution, processing and controlling a predefined internal program flow of the device, continuously monitoring the quality of a process solution, and triggering an external unit influencing the process are coordinated by means of an intelligent computer system which independently extracts and processes process data, uses the data for modifying the program flow thereof, exchanges the data with an external process control system, and influences the process.

Description

Technical field

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Überwachen und Regeln der Oberflächenspannung von Prozesslösung oder der Konzentration von die Oberflächenspannung beeinflussenden Zusätzen in Prozesslösung, wie Tenside, Salze oder Alkohole, auf der Grundlage einer Oberflächenspannungsmessung nach der Blasendruckmethode. Unter Prozesslösung sollen beispielsweise Wasch-, Reinigungs- und Beschichtungslösungen in Fertigungsprozessen verstanden werden, die in Bädern oder Spritz- bzw. Sprühanlagen eingesetzt werden. Dies ist beispielsweise in der metallverarbeitenden Industrie, in der Halbleiterfertigung oder in Fahrzeugwaschanlagen der Fall. The invention relates to an apparatus and a method for Monitoring and regulating the surface tension of Process solution or the concentration of the surface tension influencing additives in process solution, such as surfactants, salts or alcohols, based on a Surface tension measurement using the bubble pressure method. Under process solution for example, washing, cleaning and Coating solutions in manufacturing processes that are understood in Baths or spray or spray systems are used. This is, for example, in the metalworking industry, in semiconductor manufacturing or in vehicle washes Case.

Im folgenden soll der Einfachheit halber stellvertretend für alle die Oberflächenspannung beeinflussenden Zusätze in Prozesslösungen auf Tenside und stellvertretend für alle Arbeitsprozesse auf Reinigungsbäder abgestellt werden, ohne damit den Anwendungsbereich der Erfindung irgendwie einschränken zu wollen. In the following, for the sake of simplicity, represents all additives influencing the surface tension in Process solutions based on surfactants and representative for everyone Work processes can be switched to cleaning baths without hence the scope of the invention somehow want to restrict.

Aufgabe von Reinigungs- und Spülbädern ist das zuverlässige Entfernen von Verschmutzungen bzw. Reinigerrückständen auf den Oberflächen von Behandlungsgut. Als Beispiel für ein Reinigungsgut sei ein gegen Korrosion geöltes Karosserieblech genannt, dessen Oberfläche anschließend zu behandeln ist. Dazu werden hauptsächlich Reiniger eingesetzt, deren Tenside z. B. Fette emulgieren und dabei gebunden werden. Die prozessgerechte Konzentration der freien Tenside ist für das Reinigungs- und Spülergebnis qualitätsbestimmend. Bei zu geringer Tensidkonzentration ist die Reinigung unzureichend. Eine zu hohe Konzentration hat eine hohe Spülbadbelastung bzw. Reinigerrückstände zur Folge. Ebenso sind in den oftmals der Reinigung folgenden galvanischen und lackiertechnischen Prozessen die Konzentrationen von Tensiden und anderen Zusätzen, die die Oberflächenspannung einer Prozesslösung beeinflussen, zu überwachen und zu regeln. The task of cleaning and rinsing baths is reliable Remove dirt or cleaning residues the surfaces of the material to be treated. As an example of a Items to be cleaned are a body sheet oiled against corrosion called, the surface of which is then to be treated. For this purpose mainly cleaners are used, their surfactants z. B. emulsify fats and be bound. The process-oriented concentration of free surfactants is for that Cleaning and rinsing results determine quality. If too low The surfactant concentration is insufficient cleaning. One too high concentration has a high rinsing bath load or Cleaner residues result. Also in the are often the Cleaning following galvanic and painting techniques Processes the concentrations of surfactants and other additives, that affect the surface tension of a process solution, to monitor and regulate.

Freie Tenside lagern sich an Grenzflächen an und senken dort die Oberflächenspannung. Die Messgröße Oberflächenspannung korreliert also mit der Konzentration freier Tenside in einer Prozesslösung und ist zur Überwachung festzulegender Grenzwerte für eine Tensidkonzentration geeignet. Free surfactants accumulate at interfaces and lower there the surface tension. The measure of surface tension correlates with the concentration of free surfactants in one Process solution and is to be determined for monitoring Limit values suitable for a surfactant concentration.

Das konzentrations- und zeitabhängige Anlagerungsverhalten von Tensiden wird durch dynamische Messverfahren berücksichtigt. Durch eine Variation der Blasenlebensdauer und damit des Oberflächenalters der Blasen kann die Überwachung über einen weiten Konzentrationsbereich erfolgen. Ein gut zu automatisierendes Messverfahren ist die Blasendruckmethode. The concentration and time-dependent attachment behavior of surfactants is through dynamic measurement methods considered. By varying the bubble life and thus the surface age of the bubbles can be monitored over over a wide range of concentrations. A good one too The automated measuring method is the bubble pressure method.

State of the art

Aus der DE 196 36 644 C1 ist eine Vorrichtung zur dynamischen Messung der Oberflächenspannung einer Lösung bekannt, die als mobiles Messgerät ausgeführt ist. In Anlehnung an die Methode des maximalen Blasendrucks wird eine Gasblase durch eine Messdüse in die zu untersuchende Flüssigkeit gedrückt und aus dem Druckverlauf eintauchtiefenunabhängig die Oberflächenspannung ermittelt. Die Vorrichtung hat eine Eingabetastatur für die Bedienung in verschiedenen Betriebsmodi, ein Anzeigedisplay zur Überwachung der Betriebsmodi und Anzeige der Messergebnisse, eine Volumenstromquelle zur Erzeugung des Gasdrucks, einen Drucksensor zur Erfassung des Druckverlaufs der Gasblasen, einen Mikroprozessor zur Steuerung und Verarbeitung der Messungen sowie eine interne Stromversorgung für sämtliche Stromverbraucher. Mit dem Messgerät lässt sich der Tensidgehalt einer Lösung sehr schnell mobil vor Ort bestimmen. Eine automatische Probenentnahme, eine Inline-Messung oder weiterführende automatisierte Eingriffe zur Veränderung der Qualität der untersuchten Lösung oder in einen Prozessablauf sind mit der Vorrichtung nicht möglich. DE 196 36 644 C1 describes a dynamic device Measurement of the surface tension of a solution known as mobile measuring device is executed. Based on the method of the maximum bubble pressure is a gas bubble by a Measuring nozzle pressed into the liquid to be examined and out the pressure profile regardless of the immersion depth Surface tension determined. The device has an input keyboard for operation in different operating modes Display display for monitoring the operating modes and displaying the Measurement results, a volume flow source for generating the Gas pressure, a pressure sensor for recording the pressure curve the gas bubbles, a microprocessor for control and Processing of measurements as well as an internal power supply for all electricity consumers. With the measuring device the Surfactant content of a solution very quickly mobile on site determine. An automatic sampling, an inline measurement or further automated interventions for change the quality of the solution examined or in one Processes are not possible with the device.

Nach US 6 085 577 wird die Oberflächenspannung von in einem Kessel, Reaktor oder Rohrsystem unter Druck stehenden verflüssigten Gas mit einem Blasendrucktensiometer auch schon kontinuierlich gemessen, indem die Druckdifferenz zwischen den Druckmaxima unterschiedlicher Messkapillaren gemessen werden. Ein anderes Anwendungsgebiet ist die kontinuierliche Messung viskoser Flüssigkeiten und Flüssigkeiten mit hohem Feststoffgehalt sowohl unter Druck als auch in normaler Umgebung. Die Messkapillaren werden direkt im Kessel, im Reaktor oder im Rohrsystem montiert und die Drucksignale leitungsgebunden zu einem Messgerät geführt. Aufgrund der Strömung einer Flüssigkeit oder Erschütterungen in einem Kessel usw. sind aussagekräftige Mess-Signale nur schwer zu erhalten, denn der maximale Blasendruck an der Spitze einer Messkapillare beträgt nur wenige Millibar. Eine aktive Prozessbeeinflussung ist nicht vorgesehen. According to US 6 085 577 the surface tension of in one Boiler, reactor or pipe system under pressure liquefied gas with a bubble pressure tensiometer measured continuously by the pressure difference between measured the pressure maxima of different measuring capillaries become. Another area of application is continuous Measurement of viscous liquids and liquids with high Solids content both under pressure and in normal Surroundings. The measuring capillaries are directly in the boiler, in the reactor or mounted in the pipe system and the pressure signals wired to a measuring device. Because of the current a liquid or vibrations in a boiler etc. meaningful measurement signals are difficult to obtain, because the maximum bladder pressure at the top of one Measuring capillary is only a few millibars. An active one Process control is not intended.

Aus der DE 41 36 442 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entfetten und Reinigen metallischer Oberflächen bekannt, wonach die dynamische Oberflächenspannung einer Probe als Maß für eine aktuelle Reinigungsreserve mit einem Blasendrucktensiometer gemessen wird. Zwei in die Probe mit gleicher Tiefe eintauchende Messkapillaren mit unterschiedlichem Radius sind nach der Methode der Differenz der maximalen Blasendrücke an eine konstante Gasstromquelle angeschlossen. Die Messwerte werden mit einem durch Kalibrierung auf das verwendete Reinigungsmittel ermittelten Sollwert verglichen. In Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis werden Badzustände ausgegeben und notwendige Pflegearbeiten wie Nachdosierung und Aufarbeitung erkannt. Wie diese ausgeführt werden sollen, ist nicht offenbart. DE 41 36 442 A1 describes one method and one Device for degreasing and cleaning metallic surfaces known that the dynamic surface tension of a sample as a measure of a current cleaning reserve with a Bladder tensiometer is measured. Two in the rehearsal with the same depth immersed measuring capillaries different radius are according to the method of difference of the maximum Bubble pressures connected to a constant gas flow source. The measured values are confirmed with a calibration on the used detergent compared determined setpoint. Depending on the comparison result, bath conditions spent and necessary maintenance work such as replenishment and processing recognized. How to do this is not revealed.

Aus der DE 198 14 500 A1 ist eine Kontrolle und Steuerung des Tensidgehalts in wässrigen Prozesslösungen bekannt. Der Tensidgehalt wird durch selektive Adsorption, elektrochemische, chromatographische, durch Spaltung in flüchtige Verbindungen, Ausstrippen dieser flüchtigen Verbindungen oder durch Zugabe eines Reagenzes ermittelt, das die Wechselwirkung der Probe mit elektromagnetischer Strahlung proportional zum Tensidgehalt ändert. Blasendrucktensiometrie wird nicht ausgeübt. From DE 198 14 500 A1 a control and control of the Known surfactant content in aqueous process solutions. The The surfactant content is determined by selective adsorption, electrochemical, chromatographic, by splitting into volatile compounds, Stripping out these volatile compounds or by adding of a reagent that determines the interaction of the sample with electromagnetic radiation proportional to Surfactant content changes. Bladder pressure tensiometry is not practiced.

In der DE 198 36 720 A1 ist eine Kontrolle und Steuerung von Reinigungsbädern beschrieben, nach der mindestens die Bestimmung des Tensidgehaltes und die Bestimmung der Belastung mit anorganisch und/oder organisch gebundenen Kohlenstoff oder der Alkalität programmgesteuert ausgeführt wird. Je nach Ergebnis erfolgt eine Nachdosierung von Ergänzungskomponenten und/oder eine oder mehrere Badpflegemaßnahmen. Die Bestimmung des Gehalts an Tensiden erfolgt dabei nach dem in DE 198 14 500 A1 angegebenen Verfahren. DE 198 36 720 A1 describes a control and regulation of Cleaning baths described, after which at least the Determination of the surfactant content and determination of the load with inorganic and / or organically bound carbon or the alkalinity is carried out programmatically. Depending on The result is a replenishment of additional components and / or one or more bathroom care measures. The determination the surfactant content is in accordance with that in DE 198 14 500 A1 specified procedures.

Nach DE 34 24 711 A1 ist es außerdem bekannt, eine Reinigungsanlage unter Berücksichtigung der elektrischen Leitfähigkeit des verwendeten Reinigungsmittels zu steuern. Dabei wird ausgenutzt, dass sich die Leitfähigkeit eines Reinigungsmittels mit dem Verschmutzungsgrad ändert. Mit zunehmender Reinigung vermindert sich die Differenz der Leitfähigkeit von Badvorlauf zu Badrücklauf. Aus der Leitfähigkeit allein kann aber aufgrund vielfältigster Verunreinigungen an einem Reinigungsgut und damit einer undefinierten Badbelastung mit Verschmutzungen nicht zuverlässig genug auf das Reinigungsergebnis, aber auch nicht sicher auf den Zustand der Prozesslösung geschlossen werden. According to DE 34 24 711 A1, it is also known a Cleaning system taking into account the electrical To control the conductivity of the cleaning agent used. there is exploited that the conductivity of a Detergent changes with the degree of soiling. With as the cleaning increases, the difference in conductivity decreases from bath flow to bath return. From conductivity alone can, however, due to a wide variety of impurities on one Items to be cleaned and thus an undefined bathroom load Soiling is not reliable enough on that Cleaning result, but also not sure of the condition of the Process solution to be closed.

DE 43 00 514 beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung der freien Tenside in wässrigen Öl-/Wasser Emulsionen, bei dem die Oberflächenspannung eines benutzten mit der eines frisch angesetzten verglichen wird, bei dem die Oberflächenspannung in eine Korrelation zum Schäumverhalten gesetzt wird. Eine automatisierte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens wird nicht angegeben. DE 43 00 514 describes a method for determining the free surfactants in aqueous oil / water emulsions, in which the surface tension of a used one with that of a fresh one is compared, in which the surface tension is correlated with the foaming behavior. A automated device for performing the method is not specified.

Presentation of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur automatischen Kontrolle und Pflege einer Prozesslösung für Bäder, Sprühreinigungsanlagen, Beschichtungsanlagen und dergleichen anzugeben, die auf einen mit der Oberflächenspannung korrelierenden Wert als Maß für eine aktuelle Qualität einer Prozeßlösung fußt, insbesondere der Konzentration an anionischen, kationischen, nichtionischen bzw. amphoteren Tensiden. Ziel ist die Schaffung eines intelligenten Systems, welches optimale Verfahrenssicherheit anstrebt. Die Vorrichtung soll vorzugsweise ortsnah am Prozessbad angeordnet werden, um aufwendige Installationsarbeiten an elektrischen Leitungen, Fluidleitungen sowie Armaturen zu vermeiden, um dem Bedienungspersonal des Bades eine einfache Kontrolle funktioneller Parameter der Vorrichtung und/oder des Bades zu ermöglichen und um zu erreichen, dass die Probeneigenschaften keine Veränderung wie Ablagerung oder Temperaturveränderung erfahren. Um einen höchstmöglichen Automatisierungsgrad zu ermöglichen, soll die Vorrichtung autark arbeiten und beispielsweise selbstständig die Medienzuführung und Medienabführung regulieren. The invention has for its object a device for automatic control and maintenance of a process solution for baths, spray cleaning systems, coating systems and the like to indicate that on a with the Surface tension correlating value as a measure of current quality a process solution, especially the concentration anionic, cationic, nonionic or amphoteric Surfactants. The goal is to create an intelligent system which strives for optimal procedural security. The The device should preferably be located close to the process bath to complete complex electrical installation work Avoid lines, fluid lines and fittings to the Bathroom operators easy control functional parameters of the device and / or the bath enable and to achieve the sample properties no change such as deposits or temperature changes Experienced. To achieve the highest possible level of automation enable, the device should work independently and for example, the media feeder and Regulate media removal.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung nach den Merkmalen der selbständigen Ansprüche 1 oder 4 und durch ein Verfahren nach den selbständigen Ansprüchen 17 oder 18. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. This object is achieved by a Device according to the features of independent claims 1 or 4 and by a method according to independent claims 17 or 18. Advantageous further developments are in the dependent Claims specified.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist darin begründet, dass sämtliche Komponenten zur Überwachung und Steuerung einer Prozesslösung in einer baulichen und funktionellen Einheit zusammengefasst sind. Hierdurch werden dem Betreiber umfängliche Planungs- und Installationsarbeiten erspart. Badspezifische Werte und Kennlinien werden zuvor im Labor erarbeitet und im Speicher der Vorrichtung abgelegt. Auf diese greift ein in die Vorrichtung integrierter Controller bei der erfindungsgemäßen Bestimmung des Tensidgehaltes, der Signalisierung von Zuständen oder der Einleitung von prozesstechnischen Maßnahmen zu. Die Erfindung umfasst ein komplexes Rechensystem, welches mit dem Prozessleitsystem kommuniziert, aus übertragenen, eingegebenen, gemessenen und korrigierten Werten oder Prozessmodellen lernt und selbständige Entscheidungen hinsichtlich der Prozessbeeinflussung treffen kann. Durch eine automatische Kontrolle und Regelung erfolgt eine personelle Entlastung und es wird maximale Verfahrenssicherheit erreicht. Der Zu- und Ablauf von Proben, die Kalibrierung des Oberflächenspannungssensors und die Reinigung seiner Messkapillare sowie die Messung erfolgen vollautomatisch. Es werden in der Regel keine stichprobenhaften Kontrollen der Konzentration einer Prozesslösung vorgenommen, sondern es erfolgt eine kontinuierliche Überwachung von Reinigungs-, Spül- oder Beschichtungsprozessen. Vollautomatisch können bei Bedarf Pflegemaßnahmen an der Prozesslösung vorgenommen werden. Hierzu wird zum Beispiel über eine Schnittstelle an der Vorrichtung ein Dosiersystem angesteuert. Die prozessrelevanten Messgrößen werden überwacht, verarbeitet und gespeichert. Die Automatisierung führt bei geringerem Einsatz von z. B. Wasser und Reiniger zu besseren Reinigungsergebnissen, da z. B. ein Zudosieren nicht mehr empirisch vorgenommen werden muss, und zu einer Erhöhung der Prozess- Zuverlässigkeit. Mit einer Vorrichtung können alternierend auch mehrere Prozesslösungen überwacht und beeinflusst werden. One advantage of the device according to the invention is that justifies that all components for monitoring and Control of a process solution in a structural and functional unit are summarized. As a result, the Operator extensive planning and installation work spared. Bath-specific values and characteristics are previously in the Laboratory developed and stored in the memory of the device. This is accessed by an integrated device Controller in the inventive determination of the surfactant content, the signaling of states or the initiation of process engineering measures. The invention includes a complex computing system, which with the process control system communicates from transmitted, entered, measured and corrected values or process models and learns independently Make decisions about influencing processes can. Through an automatic control and regulation a personal relief and it becomes maximum Process security achieved. The inflow and outflow of samples that Calibration of the surface tension sensor and cleaning its measuring capillary as well as the measurement fully automatic. As a rule, there are no random samples Controls of the concentration of a process solution are carried out, but there is continuous monitoring of Cleaning, rinsing or coating processes. fully automatic can take care of the process solution if necessary be made. For this purpose, for example, a Interface on the device controlled a dosing system. The Process-relevant measured variables are monitored and processed and saved. Automation leads to less Use of e.g. B. water and cleaner to better Cleaning results, e.g. B. metering is no longer empirical must be made and to increase the process Reliability. With one device can alternate also monitors and influences several process solutions become.

Best way to carry out the invention

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigt: The invention is intended to be explained in more detail using an exemplary embodiment are explained. In the accompanying drawing:

Fig. 1 eine stark schematisierte Ansicht einer Vorrichtung bei geöffnetem Gehäusedeckel, Fig. 1 is a highly schematic view of a device with the cover removed,

Fig. 2 ein besonders vorteilhaftes Messgefäß Fig. 2 shows a particularly advantageous measuring vessel

Fig. 3 eine besonders vorteilhafte Messkapillare Fig. 3 a particularly advantageous measurement capillary

Fig. 4 beispielhaft eine von vielen im Datenspeicher der Vorrichtung abgelegte Kennlinie, Fig. 4 an example of a stored by many in the data memory of the device characteristic,

Fig. 5 einen prinzipiellen Flusslaufplan zur Arbeitsweise der Vorrichtung und Fig. 5 is a basic flow chart of the operation of the device and

Fig. 6 einen prinzipiellen Plan zum Anschluss an ein Bad. Fig. 6 shows a basic plan for connection to a bathroom.

Gemäß Fig. 1 ist die Vorrichtung als komplexe Einheit in ein robustes, stoßgesichertes Gehäuse 1a mit einer Tür 1b eingebaut, das z. B. an eine Wand nahe einem Reinigungsbad 2 (s. Fig. 6) für z. B. Karosserieteile montiert ist. According to Fig. 1 the device is incorporated as a complex unit into a rugged, shock-secured housing 1 a with a door 1b, the z. B. on a wall near a cleaning bath 2 (see FIG. 6) for z. B. body parts is mounted.

Im unteren Teil des Gehäuses 1a ist ein Messgefäß 3 angeordnet. Eine Montageplatte 1c, die das Messgefäß 3 trägt, ist mittels Dämpfungsmaterial 4 schwingungsgedämpft gelagert, um Erschütterungen aus der Umwelt nicht auf eine Kalibrierflüssigkeit und eine zu messende Probe zu übertragen. Zusätzlich kann das Gehäuse 1a auf Dämpfungsmaterial 4a montiert werden. Das Messgefäß 3 hat einen Zulauf 5 und einen Ablauf 6. Der Zulauf 5 wird über einen Verteiler 7 bedient. Der Verteiler 7 sorgt im Zusammenspiel mit Ventilen 10 dafür, dass programmgerecht entweder Spülflüssigkeit, Kalibrierflüssigkeit oder Probe zuläuft. Im Beispiel wird als Spül- und Kalibrierflüssigkeit aus einem vorhandenen Leitungsnetz über einen Zulaufanschluss 8 Frischwasser zugeführt. Probe fließt dem Messgefäß 3 über einen Zulaufanschluss 9 entweder aufgrund des Schweredrucks aus dem Bad 2 zu, was voraussetzt, dass der Badspiegel höher liegt als der Flüssigkeitsspiegel im Messgefäß 3, oder sie wird mit einer Fördereinrichtung, die z. B. an Stelle eines der Ventile 10 installiert sein kann, angesaugt. Im Beispiel stehen Wasser und Probe unter Druck an. Der Einlass wird deshalb für beide Medien mit je einem Ventil 10 gesteuert und erforderlichenfalls mit einem Druckregler 11 auf einen jeweils gewünschten Einlassdruck geregelt. Vom Ablauf 6 führt im Beispiel ein Ablaufschlauch 12 in das Bad 2 zurück. Vorausgesetzt, der Flüssigkeitsspiegel im Messgefäß 3 liegt höher als der Badspiegel, fließen Wasser sowie Probe durch Schweredruck in das Bad 2 ab. Probe wird folglich im Beispiel im Bypass durch das Messgefäß 3 geführt. A measuring vessel 3 is arranged in the lower part of the housing 1 a. A mounting plate 1 c, which carries the measuring vessel 3 , is mounted in a vibration-damped manner by means of damping material 4 in order not to transmit vibrations from the environment to a calibration liquid and a sample to be measured. In addition, the housing 1 a can be mounted on damping material 4 a. The measuring vessel 3 has an inlet 5 and an outlet 6 . The inlet 5 is operated via a distributor 7 . The distributor 7 , in cooperation with valves 10, ensures that either rinsing liquid, calibration liquid or sample flows in according to the program. In the example, fresh water is supplied as rinsing and calibration liquid from an existing line network via an inlet connection 8 . Sample flows to the measuring vessel 3 via an inlet connection 9 either due to the gravitational pressure from the bath 2 , which presupposes that the bath level is higher than the liquid level in the measuring vessel 3 , or it is conveyed with a conveying device, e.g. B. can be installed in place of one of the valves 10 , sucked. In the example, water and sample are under pressure. The inlet is therefore controlled for both media with one valve 10 each and, if necessary, regulated with a pressure regulator 11 to a desired inlet pressure. In the example, a drain hose 12 leads from drain 6 back into bath 2 . Provided that the liquid level in the measuring vessel 3 is higher than the bath level, water and sample flow into the bath 2 by gravity pressure. Consequently, in the example, the sample is guided through the measuring vessel 3 in the bypass.

Nach einer besonders bevorzugten Variante durchströmen Wasser und Probe das abgedeckte Messgefäß 3 im jeweiligen Modus permanent. Das Durchströmen hat den Vorteil, dass das Messgefäß 3 vom Frischwasser ohne weitere Vorkehrungen gut gespült werden kann und dass immer aktuelle, gut durchmischte Probe bereitsteht, ohne dass eine aufwendige Zu- und Ablaufsteuerung vom Bad 2 und zurück vorgesehen werden muss. Die Abdeckung des Messgefäßes 3 verhindert ein übermäßiges Ausdampfen der Probe. Um das Messgefäß 3 selbständig zu leeren, kann ein Bypass geringen Querschnittes vom Zulauf 5 des Messgefäßes 3 in den Ablauf 6 münden. Die Oberflächenspannungsmessung nach der Blasendruckmethode verlangt eine möglichst ruhige, erschütterungsfreie Probe. Hierzu trägt neben der schwingungsgedämpften Lagerung des Gehäuses 1a und der Montageplatte 1c bei, dass im Bereich der in die Flüssigkeit eintauchenden Messkapillare 13 die Probe strömungsberuhigt ist. According to a particularly preferred variant, water and sample flow permanently through the covered measuring vessel 3 in the respective mode. The flow through has the advantage that the measuring vessel 3 can be rinsed well by the fresh water without further precautions and that the current, well-mixed sample is always available, without the need for complex access and drainage control from the bath 2 and back. The cover of the measuring vessel 3 prevents excessive evaporation of the sample. In order to empty the measuring vessel 3 independently, a bypass of small cross section can flow from the inlet 5 of the measuring vessel 3 into the outlet 6 . The surface tension measurement using the bubble pressure method requires a sample that is as calm as possible and vibration-free. In addition to the vibration-damped mounting of the housing 1 a and the mounting plate 1 c, the fact that the sample in the area of the measuring capillary 13 immersed in the liquid is calmed down also contributes to this.

Aus Fig. 2 sind hierzu nähere Einzelheiten zu erkennen. Der Zulauf 5 zum trichterartig ausgeformten Messgefäß 3 befindet sich an der untersten Stelle. Die zulaufende Flüssigkeit, Wasser oder Probe, prallt an einer Prallplatte 14 ab und füllt das Messgefäß 3 bis in Höhe eines Überlaufs 15. Unterhalb des Überlaufs 15 befindet sich der Ablauf 6. Die Messkapillare 13 ist im Strömungsschatten der Prallplatte 14 und somit im strömungsberuhigten Bereich angeordnet. Zum leichteren Wechsel der Messkapillare 13 oder zur Inspektion ist das Messgefäß 3 verschiebbar angeordnet. More details can be seen in FIG. 2. The inlet 5 to the funnel-shaped measuring vessel 3 is at the lowest point. The incoming liquid, water or sample bounces off a baffle plate 14 and fills the measuring vessel 3 up to the level of an overflow 15 . The drain 6 is located below the overflow 15 . The measuring capillary 13 is arranged in the flow shadow of the baffle plate 14 and thus in the flow-reduced area. For ease of change of the measuring capillary 13 for inspection or the measurement vessel 3 is slidably disposed.

Eine besonders zu bevorzugende Ausgestaltung einer Messkapillare 13 wird anhand der Fig. 3 beschrieben. Die Messkapillare 13 ist aus einem hydrophoben Material, beispielsweise Polyaryletherketon gespritzt, um sie bruchunempfindlich zu machen und um das Eindringen von schmutzeintragender Probe zu erschweren. An der Blasenaustrittsöffnung 16 geht die Wandung 13a der Messkapillare 13 gegen Null, um ein Blasenspringen von der Innenkante auf die Außenkante einer an sich üblichen Stirnfläche einer insgesamt hydrophoben Messkapillare auszuschließen, was zu nicht reproduzierbaren Ergebnissen bei der Auswertung des maximalen Blasendrucks führen würde. Um weiterhin zu verhindern, dass eine Blase nach dem Überschreiten des Blasendruckmaximums und vor dem Erreichen des Blasendruckminimums an der Messkapillare 13 in Richtung Probenoberfläche an der Außenwand der Messkapillare 13 hoch kriecht, was zu einem instabilen Druckminimum führt ist um die Öffnung der Messkapillare 13 ein Stützring 13b angeordnet, über den die Blase abkippt und sich ablöst. Äquivalent kann die Stirnfläche einer herkömmlichen hydrophoben Messkapillare eingekerbt sein, wodurch sich ebenfalls ein Stützring ausbildet. Durch Anschrägen der Messkapillare 13 oder schräges Eintauchen in das Messgefäß 3 kann außerdem die Richtung des Blasenabgangs vorbestimmt werden, um stabile Messwerte zu erhalten. Des weiteren verringert eine Drossel 13c zusätzlich zum hydrophoben Material das Risiko, dass Flüssigkeit in die Messkapillare 13 schlägt und Schwingungen, die durch plötzliche Änderungen des Blasendruckes verursacht werden, in das Innere der Messkapillare 13 übertragen werden und bei der Messung als falsche Extremwerte des Druckes erfasst werden. A particularly preferred embodiment of a measuring capillary 13 is described with reference to FIG. 3. The measuring capillary 13 is injection-molded from a hydrophobic material, for example polyaryl ether ketone, in order to make it insensitive to breakage and to make it more difficult for the dirt-carrying sample to penetrate. At the bubble exit opening 16, the wall 13 comes to exclude an overall hydrophobic measuring capillary a of the measuring capillary 13 to zero, a bubble jumping from the inner edge to the outer edge of a per se conventional end face, which would lead to non-reproducible results in the evaluation of the maximum bubble pressure. To further prevent a bubble after exceeding the bubble pressure maximum and before reaching the bubble pressure minimum at the measurement capillary 13 in the direction of the sample surface on the outer wall of the measuring capillary 13 creeps up, resulting in an unstable pressure minimum is around the opening of the measuring capillary, a support ring 13 13 b arranged over which the bladder tilts and peels off. Equally, the end face of a conventional hydrophobic measuring capillary can be notched, which also forms a support ring. By chamfering the measuring capillary 13 or obliquely immersing it in the measuring vessel 3 , the direction of the bubble outlet can also be predetermined in order to obtain stable measured values. In addition to the hydrophobic material, a throttle 13 c reduces the risk of liquid striking the measuring capillary 13 and vibrations which are caused by sudden changes in the bladder pressure being transmitted to the inside of the measuring capillary 13 and during measurement as incorrect extreme values of the pressure be recorded.

Die Messkapillare 13 ist mit einem Schnellverschluss 13d zur leichten Auswechselbarkeit ausgerüstet. The measuring capillary 13 is equipped with a quick release 13 d for easy interchangeability.

Entsprechend Fig. 1 sind im oberen Teil des Gehäuses 1a die elektronischen Komponenten für die Messung, Auswertung und Steuerung in einem eigenen feuchtigkeitsdichten Gehäuse 17 angeordnet, welches weiterhin ein Display 18 zur Anzeige von Systemzuständen und Messwerten, eine Tastatur 19 und Einführungen 20 für elektrische Leitungen 21 für Betriebsstrom, Schnittstellen sowie für geräteeigene Ventile 10 und/oder Pumpen enthält. According to Fig. 1 a, the electronic components for the measurement, analysis and control in a separate moisture-proof housing 17 arranged in the upper part of the housing 1, which further comprises a display 18 for displaying system status and measurement values, a keyboard 19 and inlets 20 for electrical Contains lines 21 for operating current, interfaces and for device-specific valves 10 and / or pumps.

In Fig. 6 ist dargestellt, dass die Vorrichtung sehr einfach an ein Bad 2 anzuschließen ist, indem die Fluidleitungen 8, 9, 12 in üblicher Art mit Schlauchverbindern und die Stromversorgungs- und Schnittstellenleitungen 21 zur Prozessleiteinrichtung 22, beispielsweise einer SPS, und/oder zu den Einrichtungen 23 für die Prozessbeeinflussung mit Klemmen verbunden werden. Im vorliegenden Beispiel dosiert eine Dosierpumpe 23 aus einem Vorratsbehälter 24 Reiniger nach. FIG. 6 shows that the device can be connected to a bath 2 very easily by connecting the fluid lines 8 , 9 , 12 in the usual way with hose connectors and the power supply and interface lines 21 to the process control device 22 , for example a PLC, and / or can be connected to the devices 23 for influencing the process with terminals. In the present example, a metering pump 23 doses cleaner 24 from a storage container.

Die Schnittstellen dienen der Kommunikation mit dem Prozessleitsystem 22 oder der direkten Ansteuerung von Badbeeinflussungseinrichtungen 23. Somit kann eine Prozessbeeinflussung über das Prozessleitsystem 22 oder bedarfsweise direkt von der Vorrichtung vorgenommen werden. The interfaces are used for communication with the process control system 22 or for direct control of bath influencing devices 23 . A process can thus be influenced via the process control system 22 or, if necessary, directly by the device.

Die Messschaltungen für die Oberflächenspannungsmessung 25 und die Temperaturmessung 26 sind modulartig ausgeführt und lassen sich durch Messschaltungen für weitere Messgrößen ergänzen, wofür Vorbereitungen 27 für die Messschaltung(en) sowie mechanische Vorbereitungen 28 für den entsprechenden Sensor(en) vorgesehen sind. Die zusätzlichen Sensoren können auch in die Fluidleitungen oder in das Messgefäß integriert werden. Da die Oberflächenspannung temperaturabhängig ist, ist der Temperatursensor 29 kapillarnah angeordnet. The measuring circuits for the surface tension measurement 25 and the temperature measurement 26 are of modular design and can be supplemented by measuring circuits for further measured variables, for which purpose preparations 27 for the measuring circuit (s) and mechanical preparations 28 for the corresponding sensor (s) are provided. The additional sensors can also be integrated in the fluid lines or in the measuring vessel. Since the surface tension is temperature-dependent, the temperature sensor 29 is arranged close to the capillary.

Die dynamische Oberflächenspannung einer Prozesslösung wird nach dem Differenzdruckverfahren an einer Messkapillare 13 gemessen, wobei die Differenz zwischen dem maximalen und dem minimalen Blasendruck einer Blase bei unterschiedlichen, einstellbaren Oberflächenaltern erfasst und ausgewertet wird. Damit wird die Messung unabhängig von der Eintauchtiefe und der Messkapillare 13 und der Dichte der zu messenden Flüssigkeit. The dynamic surface tension of a process solution is measured according to the differential pressure method on a measuring capillary 13 , the difference between the maximum and the minimum bubble pressure of a bubble being recorded and evaluated with different, adjustable surface ages. This makes the measurement independent of the immersion depth and the measuring capillary 13 and the density of the liquid to be measured.

Da bei Tensidlösungen der Oberflächenspannungswert von dem Alter der Oberfläche, der Blasenlebensdauer t_life abhängt, erhält der Oberflächenspannungssensor von der Steuerung den Sollwert der Blasenlebensdauer vorgegeben. Durch geeignete Auswahl der Blasenlebensdauer wird eine optimale Steilheit der Oberflächenspannungs-Konzentrationskennlinie erreicht. Soll nun die Konzentration einer Probe ermittelt werden, wird beispielsweise die Oberflächenspannung (oder eine andere korrelierende Größe wie der Differenzdruck) gemessen, vom Sensor an den Controller übergeben und vom Controller unter Verwendung einer Kennlinie nach Fig. 4 aus dem Speicher die Konzentration bestimmt. Sind Oberflächenalter und Temperatur konstant, genügt pro Reiniger eine solche Kennlinie, ansonsten liegen diese in Scharen im Speicher bzw. es erfolgt eine Korrektur der Messwerte (Temperaturkompensation, Blasenlebensdauerkompensation). Es ist auch möglich, die Probe temperiert zuzuführen oder im Gefäß zu temperieren, um die Probe auf eine für die Messung geeignete Temperatur zu bringen. Auch ist die Regelung des Bades nach der Oberflächenspannung möglich, ohne vorher die Konzentration zu bestimmen. Since the surface tension value of surfactant solutions depends on the age of the surface, the bubble _life t _life , the surface tension sensor receives the setpoint value of the bubble _life from the controller. An appropriate slope of the surface tension concentration characteristic curve is achieved by suitable selection of the bubble life. If the concentration of a sample is now to be determined, for example the surface tension (or another correlating variable such as the differential pressure) is measured, transferred from the sensor to the controller and the concentration is determined by the controller using a characteristic curve according to FIG. 4 from the memory. If the surface age and temperature are constant, such a characteristic is sufficient for each cleaner, otherwise they are in droves in the memory or the measured values are corrected (temperature compensation, bubble life compensation). It is also possible to supply the sample at a tempered temperature or to temper it in the vessel in order to bring the sample to a temperature suitable for the measurement. It is also possible to control the bath according to the surface tension without first determining the concentration.

Eine geregelte Quelle versorgt die Messkapillare 13 mit dem erforderlichen Gasvolumenstrom, um das vorgegebene Oberflächenalter einzustellen. Dieses Gas ist zweckmäßigerweise Luft, die durch das System aus der Umgebung angesaugt wird. Nötigenfalls kann diese vorher getrocknet werden, um Kondensatbildung in der in eine kalte Flüssigkeit getauchten Messkapillare 13 zu vermeiden, was das Übertragungsverhalten verändern würde. A regulated source supplies the measuring capillary 13 with the required gas volume flow in order to set the predetermined surface age. This gas is expediently air which is drawn in from the surroundings by the system. If necessary, this can be dried beforehand in order to avoid the formation of condensate in the measuring capillary 13 immersed in a cold liquid, which would change the transmission behavior.

Da bei dem Blasendruckverfahren üblicherweise die Blasenoberfläche kontinuierlich aufgebaut wird, ist das sich einstellende Adsorptionsgleichgewicht gestört, was dazu führt, dass nur relativ hohe Tensidkonzentrationen unterschieden werden können. Um auch in gering konzentrierten Lösungen eine Tensidwirkung zu erfassen, ist es möglich, eine Blase in sehr kurzer Zeit aufzubauen und dann bei einer konstanten Oberfläche den Blasendruck als Maß für die Oberflächenspannung zu messen. Since usually with the bubble pressure process Bubble surface is built up continuously, that is adjusting adsorption balance disturbed, which leads to only relatively high surfactant concentrations can be distinguished can. To be a solution even in low concentrated solutions To detect surfactant action, it is possible to bubble in very build up in a short time and then at a constant Surface to the bubble pressure as a measure of the surface tension measure up.

Um die Zuverlässigkeit insbesondere der Oberflächenspannungsmessung und abgeleiteter Messgrößen zu erhöhen, ist es möglich, mehrere Sensoren redundant zu betreiben und deren Messwerte zu vergleichen. Eine weitere Maßnahme hierzu ist, an der Messkapillare 13 anhaftende Verschmutzungen mit einem Ultraschallgeber zu beseitigen, der im Messgefäß 3 nahe der Messkapillare 13 optional installiert ist. In order to increase the reliability especially of the surface tension measurement and derived measured variables, it is possible to operate several sensors redundantly and to compare their measured values. Another measure for this is to remove dirt adhering to the measuring capillary 13 with an ultrasound transmitter, which is optionally installed in the measuring vessel 3 near the measuring capillary 13 .

Fig. 5 verdeutlicht im Zusammenhang mit Fig. 1 und Fig. 6 den Betriebsablauf der Vorrichtung. Nach dem Einschalten beginnt das Gerät mit dem Durchleiten von Wasser durch das Messgefäß 3. Dieser Modus wird als "Reinigung" bezeichnet. Damit werden Verunreinigungen, insbesondere tensidischer Art, ausgespült, was durch den Oberflächenspannungssensor, bestehend aus der Messkapillare 13 und der Messschaltung 25, überwacht wird. Ist keine Änderung des Oberflächenspannungswertes mehr zu erfassen, wird im Kalibriermodus der Oberflächenspannungssensor 13, 25 in diesem Wasser, dessen Oberflächenspannung nur von der Temperatur abhängt, unter Verwendung der mit dem Temperatursensor 29 gemessenen Temperatur kalibriert. Der Zeitpunkt für eine Kalibrierung wird durch den Controller ermittelt oder vorgegeben. An Stelle des Zulaufventils 10 für das Wasser wird folgend das Ventil 10 für den Probenzulauf eingeschaltet. Steht die Probe nicht unter Druck an, kann technisch äquivalent auch eine Pumpe eingeschaltet werden. FIG. 5 illustrates the operating sequence of the device in connection with FIG. 1 and FIG. 6. After switching on, the device begins to pass water through the measuring vessel 3 . This mode is called "cleaning". This rinses out impurities, in particular of a surfactant type, which is monitored by the surface tension sensor, consisting of the measuring capillary 13 and the measuring circuit 25 . If no change in the surface tension value can be detected any longer, in the calibration mode the surface tension sensor 13 , 25 is calibrated in this water, the surface tension of which only depends on the temperature, using the temperature measured with the temperature sensor 29 . The time for a calibration is determined or specified by the controller. The valve 10 is switched following the sample supply in place of the inlet valve 10 for the water. If the sample is not under pressure, a pump can be switched on technically equivalent.

Unterschreiten die Änderungen der Temperatur und der Oberflächenspannung der durchfließenden Probe vorgebbare Werte, werden gültige Messwerte durch die integrierten Sensoren 13, 25, 26, 29 erfasst und verarbeitet (Messmodus), die Messwerte und/oder abgeleitete Signale an Anzeigen (Display 18) und/oder Schnittstellen ausgegeben. Die Ablaufsteuerung der Modi, die Verarbeitung der Messwerte und die externe Kommunikation mit dem Prozessleitsystem 22 und/oder die Ansteuerung von Prozessbeeinflussungseinrichtungen 23 werden vom Controller vorgegeben, wozu eine modifizierbare Software enthalten ist. If the changes in the temperature and the surface tension of the flowing sample fall below predeterminable values, valid measurement values are recorded and processed by the integrated sensors 13 , 25 , 26 , 29 (measurement mode), the measurement values and / or derived signals on displays (display 18 ) and / or interfaces output. The sequence control of the modes, the processing of the measured values and the external communication with the process control system 22 and / or the control of process influencing devices 23 are specified by the controller, for which purpose modifiable software is included.

Die Vorrichtung enthält einen internen Speicher zur Ablage der Firmware, von Einstellwerten der Vorrichtung, Messwerten und die Umstände deren Gewinnung, wie Kalibrierwerte, chronologische Daten sowie Daten zur Funktion und Selbstüberwachung. Zur Selbstüberwachung können zum Beispiel weitere Parameter des Drucksignals wie die tatsächliche Blasenlebensdauer des Blasenaufbaus, der Verlauf des Druckaufbaus in der Blase (Hinweis auf Verschmutzung der Kapillare), der absolute Druckanteil des Differenzdrucksignals (Hinweis auf notwendigen Austausch der Messkapillare 13 wegen Zusetzen) usw. verwendet werden. Im Fehlerfall erfolgt die Ausgabe der Fehler über das Display 18, Schnittstellen oder Warnlampen. Bezugszeichenliste 1 funktionelle und bauliche Einheit der Vorrichtung
1a Gehäuse
1b Gehäusetür, (ab)schließbar
1c Montageplatte im Gehäuse
2 Reinigungsbad
3 Messgefäß
4 Dämpfungsmaterial der Montageplatte
4a Dämpfungsmaterial des Gehäuses
5 Zulauf
6 Ablauf
7 Verteiler
8 Zulaufanschluss für Frischwasser aus dem Leitungsnetz
9 Zulaufanschluss für Probe(n)
10 Ventil
11 Druckregler
12 Ablaufschlauch aus Messgefäß
13 Messkapillare
13a Wandung der Messkapillare an der Blasenaustrittsstelle
13b Stützring
13c Drossel
13d Schnellverschluss
14 Prallplatte
15 Überlauf
16 Blasenaustrittsöffnung
17 feuchtigkeitsdichtes Elektronikgehäuse
18 Display
19 Tastatur
20 Feuchtigkeitsdichte Kabeleinführung
21 Anschlussleitungen für Betriebsstrom, Schnittstellen sowie geräteeigene Ventile und/oder Pumpen
22 Prozessleitsystem einer Reinigungsanlage (SPS)
23 Einrichtung(en) zur Prozessbeeinflussung (z. B. Dosierpumpe zum Dosieren des Reinigers in das Reinigungsbad)
24 Reiniger(konzentrat)vorrat
25 Messmodul Oberflächenspannung, einschließlich einer geregelten Quelle für den Gasvolumenstrom
26 Messmodul für die Temperaturmessung
27 Vorbereitung für weitere Messmodul(e)
28 freie Bohrung (en) für weitere (n) Sensor(en)
29 Temperatursensor
The device contains an internal memory for storing the firmware, setting values of the device, measured values and the circumstances in which they are obtained, such as calibration values, chronological data and data for function and self-monitoring. For self-monitoring, for example, other parameters of the pressure signal such as the actual bubble life of the bubble build-up, the course of the pressure build-up in the bubble (indicating contamination of the capillary), the absolute pressure component of the differential pressure signal (indicating the need to replace the measuring capillary 13 due to clogging), etc. can be used become. In the event of an error, the errors are output via the display 18 , interfaces or warning lamps. Reference Signs List 1 functional and structural unit of the apparatus
1 a housing
1 b housing door, (lockable) lockable
1 c mounting plate in the housing
2 cleaning bath
3 measuring vessel
4 Mounting plate damping material
4 a damping material of the housing
5 inflow
6 process
7 distributors
8 Inlet connection for fresh water from the mains
9 inlet connection for sample (s)
10 valve
11 pressure regulator
12 drain hose from measuring vessel
13 measuring capillaries
13 a Wall of the measuring capillary at the bubble exit point
13 b support ring
13 c throttle
13 d quick release
14 baffle plate
15 overflow
16 bubble outlet opening
17 moisture-proof electronics housing
18 display
19 keyboard
20 Moisture-proof cable entry
21 connecting cables for operating current, interfaces and device-specific valves and / or pumps
22 Process control system of a cleaning system (PLC)
23 Process control device (s) (e.g. dosing pump for dosing the cleaner into the cleaning bath)
24 cleaner (concentrate) stock
25 Surface tension measuring module, including a regulated source for the gas volume flow
26 Measuring module for temperature measurement
27 Preparation for further measuring module (s)
28 free hole (s) for further sensor (s)
29 temperature sensor

Claims

1.Device for monitoring and regulating the surface tension of process solution or the concentration of additives influencing the surface tension in process solution, in particular surfactants in cleaning, coating and rinsing systems, on the basis of a surface tension measurement according to the bubble pressure method, characterized in that devices for detecting the Surface tension or the concentration of process additive in process solution, for processing and control for a predeterminable internal program flow of the device and for a generally continuous monitoring of the quality of process solution and for controlling a device ( 23 ) for influencing the process are coordinated by an intelligent computing system which independently obtains process data, processes it and exchanges it with a process control system ( 22 ) and / or influences the process.

2. Device according to claim 1, characterized in that the computing system in a memory, by a process control system ( 22 ), manually or by the device itself can be specified:
Sequences for cleaning, calibration and measurement with different bubble lifetimes,
Algorithms for the acquisition and processing of measured values,
Calibration curves and detergent-specific concentration series,
Own measurements including circumstances of their acquisition.

3. Device according to claim 2, characterized in that a controller processing data and programs from the memory of the computing system
the internal sequence of the operating modes,
controls integrated devices of the device or external devices ( 23 ) communicating via interfaces for influencing the process.

4.Device for monitoring and regulating the surface tension of process solution or the concentration of additives influencing the surface tension in process solution, in particular surfactants in cleaning, coating and rinsing systems, on the basis of a surface tension measurement of samples of process solution according to the bubble pressure method, characterized in that Devices for automatic detection of surface tension or concentration of process additive in process solution, automatic processing and control for a predefinable internal program sequence of the device and for automatic and generally continuous monitoring of the quality of process solution and for automatic control of a process influencing device ( 23 ) and / or automatic communication with a process control system ( 22 ) are combined both functionally and structurally to form a unit ( 1 ), and wherein the device for recording Solution of the surface tension or the concentration of process additive at least includes:
a measuring vessel ( 3 ) with a program-controlled inlet and outlet supply device ( 7 , 10 , 11 ) for a program-oriented exchange of rinsing liquid, calibration liquid and sample (s) in the measuring vessel ( 3 ),
a measuring capillary ( 13 ) in the measuring vessel ( 3 ),
a program-controlled supply device for supplying the measuring capillary ( 13 ) with measuring gas,
a pressure sensor for detecting parameters of the bubble pressure of the gas bubbles emerging at the measuring capillary ( 13 ) in calibration liquid and sample (s),
Connections / interfaces for electrical operating current and signaling ( 21 ) as well as for hoses / pipes ( 8 , 9 , 12 ) for fluids.

5. The device according to claim 4, characterized in that in the cleaning mode, calibration mode and measuring mode, the measuring vessel ( 3 ) is flowed through in succession by cleaning liquid, calibration liquid and sample (s) in each case.

6. The device according to claim 5, characterized in that the measuring vessel ( 3 ) in the area of the measuring capillary ( 13 ) is designed to be flow-minimized.

7. The device according to claim 4, characterized in that the measuring vessel ( 3 ) in the measuring mode of the device receives branched sample of a process solution or alternately branched samples of several process solutions.

8. The device according to claim 4, characterized in that the program-controlled sample and / or cleaning and / or calibration liquid enter the measuring vessel ( 3 ) under heavy pressure or delivery pressure or line pressure and the media run out of the measuring vessel ( 3 ) by gravity pressure or delivery pressure.

9. The device according to claim 4, characterized, that the surface tension detection device is vibration-decoupled.

10. The device according to claim 4, characterized in that the measuring capillary ( 13 ) by means of a quick-release fastener ( 13 d) is attached easily replaceable.

11. The device according to claim 4, characterized in that the measuring capillary ( 13 ) is hydrophobic, is oblique at the bubble outlet to the sample surface and has a support ring ( 13 b) for tilting bubbles.

12. The device according to claim 4, characterized in that an ultrasonic transmitter for applying the measuring capillary ( 13 ) with ultrasound in the cleaning mode is arranged in the measuring vessel ( 3 ).

13. The apparatus according to claim 4, characterized in that a temperature sensor ( 29 ) is arranged close to the capillary.

14. The apparatus according to claim 4, characterized, that additional sensors for recording further measured variables, such as conductivity, turbidity and pH within the Device are integrated and processed by this.

15. The apparatus of claim 1 or 4, characterized in that the unit is carried out in a housing ( 1 a).

16. The apparatus according to claim 15, characterized in that in the housing ( 1 a) a display and control panel ( 18 , 19 ) for displaying and querying measured values and system states is arranged.

17. A method for monitoring and regulating the surface tension of process solutions or the concentration of additives influencing the surface tension in process solutions, in particular surfactants in cleaning, coating and rinsing systems, on the basis of a surface tension measurement according to the bubble pressure method, in particular with a device according to one of the claims 1-4, characterized in that the dynamic surface tension of a process solution is measured automatically using a differential pressure method on a measuring capillary ( 13 ), the difference between the maximum and the minimum bubble pressure of a bubble being recorded and evaluated with different, adjustable surface ages.

18. Procedure for monitoring and regulating the Surface tension of process solutions or the concentration of those Additives affecting surface tension in process solution, especially surfactants in cleaning, coating and Flushing systems, based on a Surface tension measurement using the bubble pressure method, especially with a Device according to one of claims 1-4, characterized, that automatically a process solution according to a procedure is measured in which the bubble surface of a bubble is kept constant.

19. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that several similar sensors for at least one Measured variable deliver redundant measured values.

20. The method according to any one of the preceding claims, characterized, the standing or flowing sample (s) before the measurement is tempered.